水溶性壓裂暫堵劑的實驗研究

1、<p>　　水溶性壓裂暫堵劑的實驗研究</p><p>　　摘 要：水溶性壓裂暫堵劑用于壓裂封堵老裂縫，造新縫，改善油流通道；該劑在1%的水溶液及壓裂液破膠液中在50℃、80℃、120℃均可溶解，溶解速度隨溫度增加而加快；室溫20℃下，在壓裂液中可分散并穩(wěn)定；與壓裂液及添加劑配伍；暫堵劑粒徑對暫堵效果有影響，不同粒徑組合比單一粒徑暫堵壓力高。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水溶性

2、 壓裂暫堵劑 粒徑 暫堵壓力 </p><p>　　壓裂暫堵是利用壓裂暫堵劑泵入井內(nèi)后選擇性地進(jìn)入封堵壓裂的老裂縫，不強(qiáng)烈堵塞地層巖石孔隙，或通過有效地封堵射孔孔眼，并在垂直于老裂縫的方位進(jìn)行定向射孔技術(shù)重新射孔，改變壓裂裂縫走向，造新縫，改善油流通道，達(dá)到增產(chǎn)目的。 </p><p>　　暫堵劑的性能對堵老裂縫造新裂縫起重要作用[1]。也對壓裂后的施工效果產(chǎn)生影響。國內(nèi)外通常采用水基壓裂

3、液進(jìn)行壓裂，因此，使用水溶性壓裂暫堵劑對壓裂施工具有更重要的意義。 </p><p>　　一、實驗儀器及材料 </p><p>　　主要實驗儀器：電子天平、恒溫水浴、磙子加熱爐、混調(diào)器、振動篩、巖心驅(qū)替裝置 </p><p>　　主要實驗材料：非常規(guī)巖心管、去離子水、水溶性壓裂暫堵劑黑色顆粒、飽和鹽水、航空煤油、壓裂液濾液等。 </p><p&g

4、t;<b>　　二、實驗研究 </b></p><p><b>　　1.水溶性研究 </b></p><p>　　為完成施工目的、減少外來物質(zhì)對產(chǎn)層傷害，壓裂施工中所使用的暫堵劑最好在施工作業(yè)結(jié)束后，溶解返排掉。取5克壓裂暫堵劑及500ml去離子水分別加入到密封鋼瓶中，將密封鋼瓶置于磙子加熱爐中，溫度設(shè)置為50℃、80℃、120℃，觀察其水溶性。

5、 </p><p>　　實驗結(jié)果表明在50℃去離子水中暫堵劑10小時完全溶解于水，80℃去離子水中暫堵劑6小時完全溶解于水，120℃去離子水中暫堵劑2.5小時完全溶解于水。溫度升高，溶解速度加快。 </p><p>　　用壓裂液破膠液代替去離子水進(jìn)行上述實驗，實驗結(jié)果同上。 </p><p>　　2.分散性及穩(wěn)定性 </p><p>　　在室

6、溫20℃下，配制4.5%濃度的HPG壓裂液溶膠液500ml，將5克壓裂暫堵劑混入壓裂液中。加入5ml交聯(lián)劑。通過觀察發(fā)現(xiàn)壓裂暫堵劑均勻分散在壓裂液凍膠中。將樣品放置30分鐘，沒有發(fā)現(xiàn)分層現(xiàn)象。 </p><p><b>　　3.配伍性 </b></p><p>　　分別將1克壓裂暫堵劑混入壓裂液及壓裂液添加劑中，發(fā)現(xiàn)壓裂暫堵劑與壓裂液及壓裂液添加劑無不配伍現(xiàn)象。 &l

7、t;/p><p>　　4.水溶性暫堵劑粒徑與暫堵效果模擬評價 </p><p>　　水溶性暫堵劑粒徑分布對封堵效果影響很大。小粒徑暫堵劑不易在裂縫孔隙內(nèi)形成橋塞，大粒徑不易進(jìn)入施工地層[2]。根據(jù)“三分之一架橋規(guī)則”和“三分之二架橋規(guī)則”[3]，，正確選擇顆粒粒徑與孔喉的匹配關(guān)系，即選擇小于大孔道半徑1/3的顆粒，即可達(dá)到顆粒類暫堵劑選擇性進(jìn)入高吸水層的目的。將暫堵劑研磨，分別過16目、40目

8、、120目篩待用。 </p><p>　　巖心模型為填砂管：填砂目數(shù)20-40目壓裂用蘭州石英砂，直徑30cm，長度100cm，內(nèi)置100cm長魚骨狀1cm裂隙管。 </p><p>　　實驗溫度設(shè)置為50℃。用模擬鹽水及油分別以低于lcm3/min的流速驅(qū)替巖心、用滴定管收集排出液，直至無水排出。分別按表1所示的粒徑目數(shù)進(jìn)行實驗。用暫堵劑將裂縫填滿實驗需求目數(shù)暫堵劑后，然后分別將其配成1

9、%的水溶液，注入5PV對上述巖心管進(jìn)行暫堵效果評價。實驗結(jié)果如表1所示。 </p><p>　　由表1可見，組合粒徑暫堵劑對巖心管有較好的暫堵效果。 </p><p>　　隨著注水時間和注入量的增加水溶性暫堵劑的暫堵壓裂也在發(fā)生變化，圖1顯示的是水溶性暫堵劑隨注水時間增加暫堵壓力的變化。 </p><p>　　實驗結(jié)果表明水溶性暫堵劑該體系高強(qiáng)度為其主要性能之一 其

10、最高封堵強(qiáng)度大于31MPa/m。隨注水時間增加水溶性暫堵劑不斷溶解，封堵壓力不斷降低。 </p><p><b>　　三、結(jié)論 </b></p><p>　　1.水溶性暫堵劑可以溶解于水，穩(wěn)定性及分散性好，與壓裂有良好配伍性。 </p><p>　　2.暫堵堵效果模擬評價表明，水溶性暫堵劑具有良好的實驗效果。 </p><p

11、>　　3.多種粒徑組合暫堵劑比單一粒徑暫堵劑更加具有更高的封堵壓力。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 鄧琴等 暫堵壓裂技術(shù)的現(xiàn)場應(yīng)用 江漢石油職工大學(xué)學(xué)報 2007年07月 第20卷 第4期 55-56 </p><p>　　[2] 張艷芳 水溶性暫堵劑HD的研制與評價 油氣田環(huán)境保護(hù) 第1